It has a plurality of magnetic sensors each having a magnetic resistance element and magnetic flux concentrator plates arranged at both ends of the magnetic resistance element, and is configured by arranging a plurality of magnetic sensor cells capable of detecting a magnetic field in three axial directions in a three-dimensional array. Magnetic sensor array, a magnetic field acquisition unit that acquires measurement data measured by the magnetic sensor array, and a magnetic field spatial distribution indicated by the measurement data. A magnetic field having an orthonormal spatial distribution is detected by the magnetic sensor array. There is provided a magnetic field measurement device including: a signal space separation unit that sometimes separates a signal vector output from each of a plurality of magnetic sensors as a base vector. 各々が磁気抵抗素子と磁気抵抗素子の両端に配置された磁気収束板とを有する磁気センサを複数有し、磁場を3軸方向で検出可能な複数の磁気センサセルを三次元に配列して構成される磁気センサアレイと、磁気センサアレイによって計測された計測データを取得する磁場取得部と、計測データによって示される磁場の空間分布を、正規直交関数の空間分布を持つ磁場を磁気センサアレイで検出したときに複数の磁気センサのそれぞれが出力する信号ベクトルを基底ベクトルとして信号分離する信号空間分離部と、を備える磁場計測装置を提供する。